一种用于弹的相变板及其制备方法和金属相变材料的应用与流程

阅读：评论：0

1.本发明属于相变材料技术领域，更具体的说是涉及一种用于弹的相变板及其制备方法和金属相变材料的应用。

背景技术：

2.相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。
3.导弹热环境要求没有冷源，导弹单位体积储热能力要求高，导热能力要求高，熔化温度为80℃，储存时间长，相变材料与基材相容性必须是一级相容。
4.目前，非金属相变材料的相变板储热能力差，综合导热能力差，非金属相变材料易失真，反复使用或长期存放其物性将发生变化。
5.因此，如何研发一种性能优异的用于弹的相变板及其制备方法和金属相变材料的应用是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种用于弹的相变板及其制备方法和金属相变材料的应用。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种金属相变材料在制备用于弹的相变板中的应用，上述金属相变材料由以下重量百分比的原料组成：铟65％，铋25％，锡10％。
9.本发明还提供一种用于弹的相变板的制备方法，包括以下步骤：
10.(1)采用铝合金作为相变板壳体，将相变板壳体浸没在化学镀镍槽内，进行化学镀镍；
11.(2)按照上述的金属相变材料称取各原料，加热熔化成液态金属，对相变板壳体内部进行抽真空，靠大气压力把液态金属填充到相变板壳体内，完成充注，得到上述用于弹的相变板。
12.进一步，上述铝合金为3a21铝合金或6061铝合金。
13.进一步，上述镀镍镀层厚度为4-6μm。
14.进一步，上述加热温度为82-85℃。
15.进一步，上述抽真空至真空度达到10-1
pa。
16.本发明还提供一种上述方法制备得到的用于弹的相变板。
17.本发明的有益效果：
18.(1)本发明包括金属相变材料的相变板单位体积的储热能力是非金属相变板的3～4倍。
19.(2)本发明相变板综合导热能力可以达到60w/m.℃，是非金属相变材料的2倍以上。
20.(3)本发明金属相变材料能够长期反复稳定使用，而非金属相变材料易失真，例如正十八烷，反复使用或长期存放其物性将发生变化。
21.(4)本发明金属相变材料对铝合金材料有一定腐蚀性，经过产品内部镀镍处理，可以达到一级相容。
22.本发明金属相变材料相变板的工作原理：
23.导弹上的电子原件工作发热，该废热必须带走，否则导弹不能完成设定功能。
24.相变板把电子设备发热迅速传递给金属相变材料，金属相变材料到熔化温度时开始熔化吸热，保持电子设备温度不再上升，从而使导弹能够完成预定功能，飞行一定时间后，弹体爆炸，相变板使命结束。
附图说明
25.图1为产品实物图。
具体实施方式
26.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.用于弹的相变板的制备方法，包括以下步骤：
29.(1)采用3a21铝合金作为相变板壳体，将相变板壳体浸没在化学镀镍槽内进行化学镀镍，镀层厚度为4μm；
30.(2)称取铟65g，铋25g，锡10g，82℃加热熔化成液态金属，利用三通，关闭液态金属管路，打开气路，对相变板壳体内部进行抽真空至真空度达到10-1
pa，利用三通，打开液态金属管路，关闭气路，靠大气压力把液态金属填充到相变板壳体内，完成充注，得到用于弹的相变板。
31.实施例2
32.用于弹的相变板的制备方法，包括以下步骤：
33.(1)采用3a21铝合金作为相变板壳体，将相变板壳体浸没在化学镀镍槽内进行化学镀镍，镀层厚度为5μm；
34.(2)称取铟65g，铋25g，锡10g，83℃加热熔化成液态金属，利用三通，关闭液态金属管路，打开气路，对相变板壳体内部进行抽真空至真空度达到10-1
pa，利用三通，打开液态金属管路，关闭气路，靠大气压力把液态金属填充到相变板壳体内，完成充注，得到用于弹的相变板。
35.实施例3
36.用于弹的相变板的制备方法，包括以下步骤：
37.(1)采用6061铝合金作为相变板壳体，将相变板壳体浸没在化学镀镍槽内进行化学镀镍，镀层厚度为6μm；
38.(2)称取铟65g，铋25g，锡10g，85℃加热熔化成液态金属，利用三通，关闭液态金属
管路，打开气路，对相变板壳体内部进行抽真空至真空度达到10-1
pa，利用三通，打开液态金属管路，关闭气路，靠大气压力把液态金属填充到相变板壳体内，完成充注，得到用于弹的相变板。
39.效果实验
40.产品：按实施例1制作相变板，并设置对比例1，将充注金属相变材料改为充注非金属相变材料正十八烷。
41.(1)储热能力试验
42.设备：直流电源
43.产品两侧贴240w的加热膜片和热电偶，在外部包装绝热材料石棉板，保证热量不流失。
44.试验过程：接通直流电源，设定电压24v，电流10a，对金属相变板进行加热，观测相变板温度变化，在78℃以前，升温迅速，78～85℃之间升温缓慢，85℃以后温升又加快，可以证明金属相变材料全部熔化，78～85℃之间共用936秒。
45.在同样的条件下，对非金属正十八烷相变板进行加热，观测相变板温度变化，在26℃以前，升温迅速，26～33℃之间升温缓慢，33℃以后温升又加快，可以证明非金属相变材料全部熔化，26～33℃之间共用291秒。
46.在功率一定的情况下，可以判定金属相变板吸热是非金属的3倍以上。
47.(2)导热系数对比试验
48.在温度为10℃的环境下，产品一侧侧贴120w的加热膜片，两侧均设置热电偶，在外部包装绝热材料石棉板，保证热量不流失。
49.试验过程：接通直流电源，设定电压24v，电流5a，对金属相变板进行加热，记录相变板温度变化，在两侧热电偶温差为3℃时，用时2秒，5℃时用时4秒。
50.在同样的条件下，对非金属正十八烷相变板进行加热，记录相变板温度变化，在温差为3℃时，用时4.2秒，5℃时用8.7秒。
51.数据证明，金属相变板的导热能力是非金属的2倍以上。
52.对所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种金属相变材料在制备用于弹的相变板中的应用，其特征在于，所述金属相变材料由以下重量百分比的原料组成：铟65％，铋25％，锡10％。2.一种用于弹的相变板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用铝合金作为相变板壳体，将相变板壳体浸没在化学镀镍槽内，进行化学镀镍；(2)按照权利要求1所述的金属相变材料称取各原料，加热熔化成液态金属，对相变板壳体内部进行抽真空，靠大气压力把液态金属填充到相变板壳体内，完成充注，得到所述用于弹的相变板。3.根据权利要求2所述一种用于弹的相变板的制备方法，其特征在于，所述铝合金为3a21铝合金或6061铝合金。4.根据权利要求2所述一种用于弹的相变板的制备方法，其特征在于，所述镀镍镀层厚度为4-6μm。5.根据权利要求2所述一种用于弹的相变板的制备方法，其特征在于，所述加热温度为82-85℃。6.根据权利要求2所述一种用于弹的相变板的制备方法，其特征在于，所述抽真空至真空度达到10-1
pa。7.一种权利要求2-6任一项所述方法制备得到的用于弹的相变板。

技术总结

本发明公开了一种用于弹的相变板及其制备方法和金属相变材料的应用，属于相变材料技术领域，所述金属相变材料由以下重量百分比的原料组成：铟65％，铋25％，锡10％。本发明包括金属相变材料的相变板单位体积的储热能力是非金属相变板的3～4倍。本发明相变板综合导热能力可以达到60W/m.℃，是非金属相变材料的2倍以上。本发明金属相变材料能够长期反复稳定使用。本发明金属相变材料对铝合金材料有一定腐蚀性，经过产品内部镀镍处理，可以达到一级相容。相容。相容。